專利名稱：光纜中光纖的標(biāo)識方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖的標(biāo)識方法，例如在光纜中的光纖。在一根光纜中可以有數(shù)量很大的光纖，例如用于光學(xué)系統(tǒng)傳輸中的光纜中可以有幾百根光纖。
在給定的光學(xué)系統(tǒng)傳輸線路中，光纜中的單一光纖應(yīng)該是能夠識別的，這或是為了在系統(tǒng)安裝時(shí)連接的需要，或是在對系統(tǒng)檢驗(yàn)時(shí)或重新構(gòu)建時(shí)檢查的需要。另外在高密傳輸光學(xué)系統(tǒng)中(熟知的術(shù)語DWDM，即高密波分復(fù)用)，傳輸線中的每根光纖的色散的管理都是關(guān)鍵的，要對光纜中每根光纖的色散光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的識別是很重要的，因?yàn)樵谶@樣的系統(tǒng)中不允許有一個(gè)連接錯(cuò)誤。
因此，確實(shí)需要對光纜中的每根光纖進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的識別。
傳統(tǒng)上標(biāo)識光纜中的光纖，特別是將這根光纜接入存取網(wǎng)絡(luò)時(shí)標(biāo)識光纖，是利用顏色碼。在每根光纖的聚合物外層上至少在其端頭的一段著以顏色，每種顏色和一種光纖類型相對應(yīng)。這種著色可以是在配制樹脂時(shí)直接在樹脂中加入顏料或染料從而直接對光纖的外層著色，或者是在光纖的外層上再附著一層色彩。于是有十二種標(biāo)準(zhǔn)顏色。
然而，這種技術(shù)中存在有缺陷。事實(shí)上，可用于對外層樹脂著色的顏色數(shù)量是有限的，滿足不了對一根光纜中的所有的光纖的標(biāo)識。一般是將各種外層著色的光纖布排在光纖內(nèi)的不同顏色的管內(nèi)，以此來增加用顏色標(biāo)識的組合的數(shù)目。但這種技術(shù)操作起來很麻煩，且容易產(chǎn)生操作錯(cuò)誤和識別的錯(cuò)誤。
另一種已知的用來標(biāo)識光纜中光纖的技術(shù)是在光纖的端頭增加彩色環(huán)。這種方法，任選地和前面的方法相結(jié)合，可以增加可標(biāo)識的數(shù)目。然而仍然不足，而且，在光纖周圍增加環(huán)就帶來了一種機(jī)械方面的束縛，這可能改變光纖的局部的光學(xué)性質(zhì)，這在傳輸窗口很狹窄時(shí)可能是有害的。
另外，在已知的標(biāo)識光纜中光纖的技術(shù)中，沒有一種能夠標(biāo)出光纖的準(zhǔn)確的歷史沿革，或者標(biāo)識出同一根光纖的不同部分。對外層著色或加環(huán)顯示的都是光纖的類型或是光纖在給定時(shí)刻的狀態(tài)，但不表示光纖特征的可能演化。
而且，顏色碼不能夠防止光纜的操作技術(shù)人員出現(xiàn)識別錯(cuò)誤，這些操作人員必須參照對照表才能識別這些著色光纖。
為此，本發(fā)明提出一種通過布置在光纖外層中的染料成分的激光標(biāo)記，來在光纖的外層上直接對光纖進(jìn)行標(biāo)識。這種激光標(biāo)記可以有利地在光纖上將染料成分染色性質(zhì)的局部改變記錄為一個(gè)標(biāo)識碼。
本發(fā)明還提出一種對光纜中的光纖進(jìn)行標(biāo)識的方法。這種方法容易、可靠、有效。
本發(fā)明更具體地涉及一種光纖，其中至少有一個(gè)第一外層和一個(gè)第二外層，以及處在第一外層和第二外層之間的中間外層，該中間外層含有染料成分，這種染料成分的顏色性質(zhì)能夠因激光束照射該中間外層而改變，從而寫入數(shù)據(jù)，所說的第二外層對于所用的激光束是透明的，中間外層很薄，其厚度小于100nm。
所說的染料成分是置于處在第一外層與第二外層之間的中間層中。所說的第二外層對激光束是透明的，第二外層保護(hù)所述中間外層。
根據(jù)一個(gè)特征，所說的染料成分是一種熱變色(thermo-chrome)染料，例如為花青基材料或?yàn)樘蓟牧稀?br> 根據(jù)一個(gè)特征，所說的染料成分占外層組成總重量的0.1％～10％。
按照各種應(yīng)用，寫入的數(shù)據(jù)是條形碼或可視碼，永久的和/或編碼的和/或可擴(kuò)展的。
本發(fā)明還涉及到一種光纜，其中至少有一根根據(jù)本發(fā)明的光纖。
本發(fā)明還涉及標(biāo)識本發(fā)明的光纖的方法，其特征在于，其中包括用激光標(biāo)記將數(shù)據(jù)寫入的步驟，其中光纖的中間外層受可以改變?nèi)玖铣煞诸伾再|(zhì)的激光束照射。
按照不同的應(yīng)用，數(shù)據(jù)寫入的步驟是在同一根光纖上多次實(shí)施的，在同一根光纖的幾個(gè)鄰近的區(qū)域，或是在同一根光纖的不同的部分上。
根據(jù)一個(gè)特征，本發(fā)明的方法中還包括一個(gè)用激光閱讀器讀取寫在光纖中間外層上的數(shù)據(jù)的步驟。
本發(fā)明還涉及對安裝在本發(fā)明光纜中的光纖進(jìn)行標(biāo)識的方法，每根光纖都有一個(gè)含有染料成分的中間外層，這種方法的特征在于，包括一個(gè)用激光標(biāo)記寫入數(shù)據(jù)的步驟，其中所述光纖中至少一條的中間外層用可以改變?nèi)玖铣煞诸伾再|(zhì)的激光束照射。
本發(fā)明相對于已知的光纖標(biāo)識技術(shù)而言有多種優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上，本發(fā)明可以對同一根光纜中的光纖以及光纖的各部分進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)識，碼的組合數(shù)(條型碼或莫爾斯碼)要比顏色碼(每根光纖的顏色類型)的組合數(shù)要多得多。
而且，因?yàn)槭褂眉す忾喿x器對用條形碼標(biāo)記的光纖進(jìn)行識別，減少了標(biāo)記的識別出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性。
另外，本發(fā)明的光纖標(biāo)記并不損害光纖外層的聚合物，也不使光纖的光學(xué)性質(zhì)改變。閱讀后面的描述將更清楚地看出本發(fā)明的其它特性和優(yōu)越性。
于是，根據(jù)本發(fā)明，在光纖的中間外層中設(shè)置一種染料成分，選擇這種染料成分，使其顏色性質(zhì)能因激光的照射而改變。
所述的激光標(biāo)記，即用激光照射染料成分，用來標(biāo)識電纜或光纜是已知的技術(shù)了，激光標(biāo)記在纜線中已廣泛應(yīng)用。例如美國專利第5111523號公開了一種帶有可用激光標(biāo)識之外層的光纜。這種光纜的外包層是由一個(gè)外層和一個(gè)內(nèi)層構(gòu)成的，其中的一層相對于另一層是染色的。第一激光束破壞外層以使著有與外層不同顏色的內(nèi)層露出來，第二激光束照射內(nèi)層的染料，以改變顏色性質(zhì)。這樣，顏色碼的可能組合數(shù)就增加了。
然而，光纜的激光標(biāo)記并不涉及光纖激光標(biāo)記中的相同限制。事實(shí)上，這兩種外層的厚度是不可比的，而且纜線的外包層的局部損傷并不會嚴(yán)重干擾其中的電線或光纖的電學(xué)的或光學(xué)的性質(zhì)。
激光標(biāo)記，即用激光照射染料成分，已經(jīng)知道用來對光纖進(jìn)行標(biāo)識。美國專利6370304號已將這種標(biāo)記用于一個(gè)帶中多根光纖共同的第二外層。但是這些光纖僅有一個(gè)第一層和一個(gè)所有光纖共有的第二層，所說的標(biāo)記是在共同的第二外包層的外表面上實(shí)現(xiàn)的。這一層相對較厚，因?yàn)槿绻@一層太薄，外部環(huán)境的侵?jǐn)_會將它擦破，或者至少很快受到損壞；這樣的厚層使數(shù)據(jù)不能相對迅速地寫入，因?yàn)樵谘鼐€快速寫入時(shí)，要求用相對大功率的激光來寫，所寫數(shù)據(jù)定位的精確度相對較差，而且周圍環(huán)境的改變也相對較大。根據(jù)本發(fā)明的光纖和方法將使這些缺陷得以改善。
本發(fā)明提出在單根光纖的外層上實(shí)現(xiàn)這樣激光標(biāo)記，這涉及標(biāo)記激光束的特別控制。用激光束在光纖某一部分照射光纖的中間外層。要選擇這種激光束的波長、功率和頻率以能改變?nèi)玖铣煞值念伾再|(zhì)而不傷及外層聚合物材料，而且這三個(gè)和激光束相關(guān)的參數(shù)是和基本寫入?yún)^(qū)限定的曝光時(shí)間相結(jié)合(在外層的100μm的長度上約為1μs)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的技術(shù)方案，用激光對外層的照射不損傷外包層的任何一層，僅僅改變外包層中一層內(nèi)的顏色性質(zhì)。
激光標(biāo)記在一根光纖的外層或者在給定光纖一段的外層上加上了一種標(biāo)識碼。所加的碼可以是可視碼，例如是相繼的長線、短線、橫線、豎線，或者是條形碼。這種碼表示所說的光纖或光纖段的特征數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可以借助于對照表、或用條形碼閱讀器來識別，特別適合于對標(biāo)識信息進(jìn)行編碼的某些應(yīng)用領(lǐng)域。一般說來，激光碼是確定的，且不隨時(shí)間的推移而變壞。
根據(jù)一種具體的應(yīng)用，加在光纖外包層的碼可以是可擴(kuò)展的，就是說其中有關(guān)于光纖的根碼，還有與光纖的不同部分和/或不同的制造或使用階段相對應(yīng)的擴(kuò)展碼。
所說的染料成分可以是由顏色性質(zhì)可以因激光照射而改變的任何材料組成，所用激光的波長要根據(jù)加在標(biāo)識的光纖外包層中染料的類型來確定。染料成分還應(yīng)在光纖制造方法中保持不變，特別是在外包層樹脂的干燥階段(在此階段，溫度可達(dá)120℃)。
根據(jù)一種可能的實(shí)施方式，所說的染料成分是一種含有花青基或酞菁基材料的不可逆的熱變色染料。
所說的染料成分是放在一個(gè)中間層內(nèi)，這一層相當(dāng)薄，小于100nm，處在第一(或內(nèi))外包層和第二(或外)外包層的中間，而第二外包層對于激光束是透明的。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，光纖的標(biāo)記和識別按如下方法進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入步驟是用激光照射光纖的中間外層而在光纖上實(shí)現(xiàn)的。為此，在這個(gè)中間外層中有一種吸收標(biāo)記激光波長的染料成分。這一步驟可以是在光纖制造和/或使用的不同階段實(shí)現(xiàn)的。特別是這種數(shù)據(jù)寫入步驟可以在同一根光纖上多次實(shí)施，用以標(biāo)記同根光纖的不同的段，和/或顯示出光纖或光纖中某段的演化史。
這種將數(shù)據(jù)寫入光纖上的步驟可以是由這種光纖的制造商來實(shí)現(xiàn)和/或由制造包含這種光纖的光纜制造商和/或由將這種光纜安裝進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)中的安裝者來實(shí)施。
讀取寫在光纖外包層上之?dāng)?shù)據(jù)的步驟能夠識別所說的光纖或光纖的一段。根據(jù)一種實(shí)施方式，寫入光纖上的標(biāo)識碼的讀取可以是用激光閱讀器來實(shí)施。這樣，制造和安裝中出現(xiàn)錯(cuò)誤的危害就可以明顯地減少。
另外，對于有多根光纖且每根光纖中都有一個(gè)含有染料成分之中間外層的光纜，數(shù)據(jù)寫入步驟中通過激光標(biāo)記將數(shù)據(jù)寫入光纜中至少一根光纖的中間外包層中，在識別步驟中從這些光纖的至少一根的中間外層中讀取寫入的數(shù)據(jù)。
這樣，將一條光纜中有關(guān)每根光纖的信息都直接寫入這根光纖上，這些信息可以包含歷史信息，因?yàn)榭梢栽谝桓饫w上先后進(jìn)行多次寫入，這就能改善產(chǎn)品的溯漂過程和質(zhì)量。
本發(fā)明所提出的標(biāo)識技術(shù)可以應(yīng)用于所有類型的光纖，例如線用光纖、放大光纖或光纖的組合。
權(quán)利要求
1.一種光纖，其中至少有一個(gè)第一外層和一個(gè)第二外層，以及處在第一外層和第二外層之間的中間外層，該中間外層含有染料成分，這種染料成分的顏色性質(zhì)能夠因激光束照射該中間外層而改變，從而寫入數(shù)據(jù)，所說的第二外層對于所用的激光束是透明的，中間外層很薄，其厚度小于100nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖，其特征在于，其中的染料成分是熱變色染料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的光纖，其特征在于，其中的染料成分是花青基或酞菁基材料。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的光纖，其特征在于，其中的染料成分占外層組成總重量的0.1％～10％。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的光纖，其特征在于，寫入的數(shù)據(jù)是條形碼。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的光纖，其特征在于，寫入的數(shù)據(jù)是可視碼。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的光纖，其特征在于，寫入的數(shù)據(jù)是永久的。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的光纖，其特征在于，寫入的數(shù)據(jù)是編碼的。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的光纖，其特征在于，寫入的數(shù)據(jù)是可擴(kuò)展的。
10.一種光纜，其中含有至少一個(gè)前述權(quán)利要求中某一項(xiàng)的光纖。
11.權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)之光纖的標(biāo)識方法，其特征在于，包括通過激光標(biāo)記寫入數(shù)據(jù)的步驟，其中，用可以改變?nèi)玖铣煞诸伾再|(zhì)的激光束照射光纖的中間外層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的標(biāo)識方法，其特征在于，在同一根光纖上實(shí)施多次數(shù)據(jù)寫入步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的標(biāo)識方法，其特征在于，數(shù)據(jù)寫在同一根光纖的幾個(gè)鄰近的區(qū)域中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)是寫入在同一根光纖的不同的部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，其中還包括一個(gè)用激光閱讀器讀取寫在光纖中間外層的數(shù)據(jù)的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的光纜中的光纖標(biāo)識方法，每根光纖帶都有含有染料成分的中間外層，其特征在于，該方法包括一個(gè)通過激光標(biāo)記寫入數(shù)據(jù)的步驟，其中用可以改變?nèi)玖铣煞诸伾再|(zhì)的激光束照射至少一根所述光纖的中間外層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的標(biāo)識方法，其特征在于，其中包括用激光閱讀器讀取寫在至少一根所述光纖中間外層中之?dāng)?shù)據(jù)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有至少一個(gè)第一外層和一個(gè)第二外層，以及在這兩個(gè)外層之間的中間外層的光纖，其中間外層中含有染料成分，而這種染料成分的顏色性質(zhì)能因激光束對中間外層的照射而改變，由此來寫入數(shù)據(jù)。第二外層對照射激光束是透明的。所說的中間外層很薄，其厚度小于100nm。
文檔編號G02B6/44GK1445566SQ0311949
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者格扎維?！ぐ驳吕锒? 讓－弗朗索瓦·利伯特, 安娜·德科蒙 申請人:阿爾卡特公司